角動量守恒天體自轉規律?關鍵詞：天體運動定律；共核慣量守恒；天體為什麼公轉自轉；引力本質；，現在小編就來說說關于角動量守恒天體自轉規律?下面内容希望能幫助到你，我們來一起看看吧!

角動量守恒天體自轉規律

關鍵詞：天體運動定律；共核慣量守恒；天體為什麼公轉自轉；引力本質；

共核慣量守恒定律的内容是：

繞同一核心旋轉的共核系中的質量物體，其各種慣性狀态下的共核慣量始終守恒不變，共核慣量守恒方程是：

（1)

把繞同一核心旋轉的所有天體稱為共核系，如共核地月系，共核木衛系、共核太陽系、共核銀河系等等；天體質心與共核系核心的距離叫做核心距離，居于核心自轉的天體叫做核心天體，在上述方程右式中：

最後一項表示：在不同共核系中有恒定的共核常量值q，而共核慣量O就是該共核系中物體質量m與共核常量q的乘積。共核慣量的多種形式如下：

右式第一項叫公轉慣量，是質量物體繞核作慣性公轉時任意軌迹點的共核慣量形式，它等于質量m、任意軌迹點公轉速度V平方和其核心距離R的乘積。

右式第二項叫做勢能慣量，是質量物體自由落體運動速度為零時初始點的共核慣量形式，它等于質量m、初始點重力加速度g和核心距離R平方的乘積。

右式第三項叫做重力慣量，是質量物體随核心天體自轉處于任意位置點時的共核慣量形式，它等于其地面位置點的重量G'=mg'與自轉慣量和，自轉慣量等于物體質量m、位置點自轉速度v平方和位置點緯線圓截面半徑r的乘積。

右式第四項叫做逃逸慣量，為地面任意位置的質量物體以逃逸速度逃逸時的共核慣量形式，等于位置點逃逸速度V0平方與核心距離R乘積的一半。

右式第五項叫做引力慣量，是公轉天體與核心天體距離确定不變狀态下的共核慣量形式，它等于公轉天體質量m、核心天體質量M和引力常量G的乘積。

右式第六項叫做周期慣量，表示以圓錐曲線公轉的天體在公轉周期不變的慣性狀态下公轉的共核慣量形式，它是質量m和開普勒常量k确定倍數的乘積。

右式第七項叫做軌迹圓慣量，以公轉天體任意軌迹點的核心距離R為半徑的軌迹圓，該軌迹點的公轉速度V繞該軌迹圓作勻速圓周運動時的周期為t，那麼軌迹圓共核慣量就是質量m與軌迹圓開普勒常量k确定倍數的乘積。

以上是指在同一共核系中，質量物體處于各種不同慣性狀态下的共核慣量的基本形式，共核慣量的形式雖然不同，但始終保持守恒不變。

圖表（1-1-1）為共核地月系的共核常量與單位質量共核慣量計算值表

（1-1-1）

在圖表（1-1-1）中，以地心為共核地月系近似核心位置，以核心距離和其對應的慣性公轉速度為參數，計算驗證共核地月系任意空間或公轉天體的共核常量恒等，而單位質量共核慣量始終守恒。

在共核慣量守恒方程中，約去質量m就得到共核常量恒等方程：

（2）

第一項叫做公轉共核常量，表示在共核系中所有公轉天體的任意軌迹點的速度V平方與其核心距離R的乘積始終恒等于共核常量q。

第二項叫做勢能共核常量，表示質量物體相對核心靜止作自由落體運動時，其位置點的重力加速度g與其核心距離平方R的乘積始終是恒等于共核常量q。

第三項叫做重力共核常量，表示随核心天體自轉的質量物體，其地面任意位置點重力加速度g’與核心距離R之積與位置點自轉速度v平方與緯線截面圓半徑r之積的和恒等于共核常量q。

第四項叫做逃逸共核常量，核心天體上任意位置點的逃逸速度V0平方與其核心距離R的乘積始終恒等于共核常量q。

第五項叫做引力共核常量，就是核心天體質量M與引力常量G的乘積等于共核常量q.

第六項叫做周期共核常量，公轉天體橢圓軌道長半軸a立方與公轉周期T平方之比的确定倍數恒等于共核常量q。

第七項叫做軌迹圓共核常量，以天體公轉任意軌迹點的核心距離R為半徑的軌迹圓，其對應軌迹點的公轉速度繞軌迹圓作勻速圓周運動的周期為t，核心距離R立方與軌迹圓周期t平方之比的确定倍數恒等于共核常量q。

由共核常量恒等方程容易計算得到：

地月系的共核常量值是：

（3）

太陽系的共核常量值是：

（4）

木衛系的共核常量值是：

（5）

土衛共共核常量值是：

（6）

月球作為獨立自轉核心天體的共核常量值是：

（7）

如圖表(1-1-1)是太陽系多個天體相關參數表，代入共核常量恒等方程（r為核心天體半徑，近似等于核心距離）：

（8）

則可以計算出月球及各個行星的共核常量值，用以驗證共核地月系和共核太陽系的共核常量為恒值，表明各個不同共核系中的共核慣量守恒。

地月系、太陽系公轉天體遠點和近點的共核常量值驗證表1-1-2）：

圖表（1-1-2）

圖表（1-1-2）利用月球近地點和遠地點計算論證共核地月系共核常量值恒等；利用太陽系各個行星的近日點和遠日點計算論證共核太陽系共核常量值恒等；利用各個核心自轉天體質量和其半徑（核心距離）求得各個核心自轉天體的共核常量值；利用各個核心天體的逃逸速度和其半徑計算驗證核心天體的逃逸共核常量恒等，表内存在不大的值差，應為測定、取值誤差和計算近似，根據共核慣量守恒定律，各個不同共核系有不同的共核常量值，而同一個共核系的共核常量始終為恒值，這樣，質量不變，共核常量恒值，則共核慣量守恒。

如下圖表(1-1-3)為共核太陽系中，利用各個行星近/遠日點的核心距離和軌迹圓周期計算軌迹圓共核常量，以及利用行星橢圓長半軸與實際周期計算出周期共核常量，其兩者值近似恒值，誤差應來自取值和計算。

共核太陽系周期共核常量和軌迹圓共核常量值驗證表（1-1-3）：

（1-1-3）

結論：在共核系内，不受外力作用下的質量物體共核慣量始終守恒，因此具有繞核旋轉運動的禀性，外力作用會改變其慣性狀态和共核慣量形式，但外力作用結果消失後質量物體仍将保持共核慣量守恒。

由共核慣量守恒定律可以推導出萬有引力定律及其替換公式、诠釋引力本質；推導開普勒定律、能量和動量守恒定律，引力常量計算公式、空間任意點的重力加速度公式、引力分界線公式、三體問題的簡易求解方程、天體公轉平衡方程、重力計算公式、逃逸速度公式、自由落體速度公式；簡化人造衛星軌道與變軌計算、霍曼軌道轉移計算、彈弓效應速度計算等等。

Keywords: calculation of celestial motion;Conservation of common nuclear inertia;Rotation of celestial bodies;Conuclear constant;